SS
(Л(L
00 0000 00
31 ел Изобретение относитс к химическому ма1ииностроению, а именно к барабанным кристаллизаторам с жидкостным охлаждением дл кристаллизации из растворов органических и неорганических веществ. Цель изобретени - повышение производительности кристаллизатора путем интенсификации тепловых процессов. На фиг. 1 изображен кристаллизатор, общий вид; на фнг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 Барабанный кристаллизатор вынолнен в виде вращающегос барабана 1, снабженного рубашкой 2 дл вод ного охлаждени исходного раствора, подводимого внутрь барабана. Внутри рубашки по ее длине установлены кольцевые перегородки 3 с отверсти ми . предназначенные дл разбивки общего обьсма рубашки на отдельные более .ма-лые обьемы дл более равно.мерного ,елени инертного к хладоносите.чю тверДО1Ч ) нано.П1ите;1Я 4, загружаемого и выгружае .мого через гптуцера 5 и 6, расположенные на pv6aujKe. С наружной стороны барабана предусмотрены два бандажа 7 и 8, которые установлены на роликах 9 и 10, предусмотренных на опорной 11 и опорно-унорной 12 станци х ,и венцовой шестерне 13, дл приведени во вранхение барабана от привода 14. Подвод исходного раствора осуществл етс через пггуцер 15, а отвод суспензии из кристаллизатора - через выгрузочное отверстие 16 в торцовой стенке барабана и штуцер 17. Подвод захоложенной воды в рубашку осушеств:1 етс через штуцер 18, а отвод ее через штуцер 19. Слив остатка раствора из внутренней 1ол()сти барабана осуществл етс через отверсти 20 с пробками 21, предусмотренные iia торцовой стенке барабана со стороны иыгрузки суспензии. Внутри барабана по всей его длине помещен гибкий пластинчатый скребок 22, предназначенный дл очистки теплопередающей 1оверхности барабана от инкрустации. Устанавливаетс кристаллизатор на фундамент 23 с небольшим уклоном в сторону выгрузки суспе} зии. Кристаллизатор работает следующим образом. Исходный раствор подводитс внутрь вращающегос барабана, охлаждае.мого противотоком водой, подводимой через штуцер 18 и отводимой непрерывно через штуцер 19. По мере охлаждени раствора в процессе интенсивного перемещени его внутри вращающегос барабана нз раствора выпадают и непрерывно растут кристаллы, которые вместе с жидкой фазой, в виде суспензии медленно перемепхаютс вдоль барабана в сторону выгрузки. При вращении барабана 1 свободно лежащий пластипчат1)|й скребок 22 скользит по внутренней теплонередающеи поверхности , предотвраща отложение твердого осадка . Разгрузка кристаллизатора производитс непрерывно в процессе работы кристаллизатора через выгрузочное отверстие 16 в торцовой стенке барабана, а затем через выгрузочный штуцер 17 за пределы кристаллизатора . Перед остановкой кристаллизатора прекращаетс подача холодной воды в рубащку барабана, а вместо исходного раствора подаетс в кристаллизатор маточный раствор до полной промывки внутренней поверхности вращающегос барабана, после чего кристаллизатор останавливают, а оставшийс маточный раствор сливают через разгрузочные отверсти 20, расположенные в торцовой стенке барабана со стороны разгрузки кристаллизатора. Одни.м из условий работы барабанного кристаллизатора вл етс его об зательный уклон к горизонту (3-7°). Поскольку длина нромыщленных аппаратов 20 м, становитс очевидным, что загруженный наполнитель , плотность которого выше плотности хладоносител , через непродолжительное врем катитс вдоль корпуса барабана в нижнюю часть, и по достижении в этой зоне его объемного содержани свыше 60% наполнитель те р ет свою подвижность (способность перекатыватьс при вращении барабана) и вращаетс вместе с барабаном. Поэтому предлагаемые в устройстве кольцевые перегородки обеспечивают равномерное объемное содержание частиц наполнител в каждой секции рубашки кристаллизатора, т е. услови дл бомбардировки падающими частицами наружной поверхности барабана и разрушение пристенного сло . Кроме того, они обеспечивают переток .хладоносител из одной зоны в другую через отверсти , размер которых меньше размера частиц наполнител . Таки.м образом, перегородки в предлагаемом устройстве выполн ют функцию по обеспечению гидродинамических условий дл работы наполнител , котора заключаетс в бомбардировке теплопередающей стенки барабана со стороны хладоносител , что обеспечивает интенсификацию тепловых процессов при сохранении энергетических затрат, среднелогарифметической разности температур и размера кристаллов в продукционной суспензии. Физический смысл сведени инертного наполнител заключаетс в том, что при вращении барабана наполнитель захватываетс силами трени , инерционными и центробежными силами в верхнюю часть рубашки, и, возвраща сь вниз, бомбардирует ламинарный пристенный слой, разруша и частично вообще удал его с наружной поверхности барабана , тем самым значительно повыша интенсивность теплоотдачи от стенки барабана к хладоносителю.The invention relates to chemical engineering, namely liquid-cooled drum crystallizers for crystallization from solutions of organic and inorganic substances. The purpose of the invention is to increase the productivity of the mold by intensifying thermal processes. FIG. 1 shows a mold, a general view; on fng. 2 shows section A-A in FIG. 1 The drum mold is made in the form of a rotating drum 1, equipped with a jacket 2 for water cooling the feed solution fed into the interior of the drum. Inside the shirt along its length there are annular partitions 3 with openings. Shirts intended for dividing the total volume into separate smaller volumes for a more evenly dimensioned, inert to cold storage medium, solid (1H) nano.P1ite; 1F 4, loaded and unloaded. through Gptutser 5 and 6 located on pv6aujKe. On the outer side of the drum, two bands 7 and 8 are provided, which are mounted on the rollers 9 and 10, provided on the supporting 11 and supporting-unior 12 stations, and the crown gear 13, in order to drive the drum 14 into the dissolving drum. through the puller 15, and removal of the suspension from the crystallizer through the discharge opening 16 in the end wall of the drum and fitting 17. The supply of cooled water to the jacket: 1 is fed through fitting 18, and discharging it through fitting 19. Drain the remaining solution from the internal 1ol () STI drum os It is materialized through the openings 20 with the plugs 21 provided by the end wall of the drum on the side and the unloading of the suspension. Inside the drum, along its entire length, a flexible plate scraper 22 is placed, intended to clean the heat transfer surface of the drum from incrustation. The mold is installed on the foundation 23 with a slight bias towards the discharge of the suspension. The mold works as follows. The initial solution is supplied to the inside of the rotating drum, cooled by a countercurrent of water supplied through the nozzle 18 and discharged continuously through the nozzle 19. As the solution cools as it moves intensively inside the rotating drum, crystals that grow together with the liquid phase, in the form of a slurry, they slowly interlace along the drum towards the discharge side. When the drum 1 is rotated, the loosely lying plasticine scraper 22 slides along the internal heat transfer surface, preventing solid sediment from depositing. The unloading of the mold is performed continuously during the operation of the mold through the discharge opening 16 in the drum end wall, and then through the discharge fitting 17 beyond the limits of the crystallizer. Before the crystallizer stops, the cold water supply to the drum is stopped, and instead of the initial solution, the mother liquor is fed into the mold until the inner surface of the rotating drum is completely washed, after which the mold is stopped and the remaining mother liquor is drained through discharge openings 20 located unloading mold. One of the operating conditions of the drum crystallizer is its obligatory slope to the horizon (3-7 °). Since the length of the nonstated apparatus is 20 m, it becomes obvious that the loaded filler, whose density is higher than the density of the coolant, after a short time rolls along the drum body to the lower part, and upon reaching its volume content in excess of 60% in this zone, the ability to roll when the drum rotates) and rotates with the drum. Therefore, the annular partitions proposed in the device provide a uniform volumetric content of filler particles in each section of the crystallizer jacket, i.e. conditions for bombardment of falling particles with the outer surface of the drum and destruction of the near-wall layer. In addition, they provide a flow of coolant from one zone to another through openings that are smaller than the size of the filler particles. Thus, the partitions in the proposed device perform the function of providing hydrodynamic conditions for the filler operation, which consists in bombarding the heat-transmitting wall of the drum from the coolant side, which provides an intensification of thermal processes while maintaining energy costs, the average logarithmetic temperature difference and the size of crystals in the production suspension . The physical meaning of mixing inert filler is that when the drum rotates, the filler is captured by friction, inertial and centrifugal forces in the upper part of the shirt, and, returning down, bombards the laminar near-wall layer, destroying and partially removing it most significantly increasing the intensity of heat transfer from the drum wall to the coolant.
//////////////////7//////////////////// 7 //
Фиг. 2FIG. 2